KR102116929B1 - 시트 스프링 브래킷 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트 스프링용 브래킷을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조성 및 생산성이 향상된 시트 스프링 브래킷의 제조 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 원재료를 소정의 형상 및 크기로 절단하는 절단 단계, 그리고 절단된 중간제품을 가공장치의 공급부에 배치하는 공급 단계, 그리고 상기 가공장치가 상기 중간제품을 가압하여 완제품으로 가공하는 프레스 가공 단계를 포함하되, 상기 가공장치는, 소정 간격으로 배치된 다수의 프레스 및, 상기 프레스의 주변에 배치되고 상기 공급부의 중간제품을 상기 프레스로 이송하거나 또는 전단의 프레스에서 가공된 중간제품을 후단의 프레스로 이송하는 암 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시트 스프링 브래킷 제조 방법{Manufacturing method of seat spring bracket}

본 발명은 시트 스프링용 브래킷을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조성 및 생산성이 향상된 시트 스프링 브래킷의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량, 오토바이 등과 같은 이동수단에는 착석을 위한 시트가 구비되는데, 통상적으로 시트에는 승차감 및 안정감을 위해 스프링이 구비되어 완충을 제공한다.

이러한 시트에 구비되는 시트 스프링은 소정의 브래킷에 장착되는데, 시트 스프링 브래킷의 제조에 있어서 가장 중요한 것은 결국 제조성 향상 및 생산성 향상이 될 것이다.

시트 스프링 브래킷에 관한 종래의 기술로, 등록실용신안 제20-0147495호(1999년03월09일)(이하 종래기술)가 있는데, 종래기술은 시트 스프링과 시트 커버를 고정하여 지지하는 고정브래킷이 일체로 형성되므로 소요자재와 제작공수가 감소되어 제작원가가 절감되고, 조립작업 시에 각각의 고정브래킷을 분류하여 용접 작업할 필요가 없게 되므로 조립공수가 감소되는 효과가 있는 기술을 제시하고 있다.

그러나 종래기술은 시트 스프링 브래킷을 제시하고 있을 뿐, 그 제조 방법에 관한 사항은 제시하지 않고 있으며, 또한 종래기술을 포함한 종래의 기술들은 상기한 문제점인 제조성 및 생산성 이슈에 대하여 마땅한 해결책을 제시하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시트 스프링 브래킷의 제조 공정에 있어서 종래보다 제조성과 생산성이 뛰어난 시트 스프링 브래킷의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은, 원재료를 소정의 형상 및 크기로 절단하는 절단 단계, 그리고 절단된 중간제품을 가공장치의 공급부에 배치하는 공급 단계, 그리고 상기 가공장치가 상기 중간제품을 가압하여 완제품으로 가공하는 프레스 가공 단계를 포함하되, 상기 가공장치는, 소정 간격으로 배치된 다수의 프레스 및, 상기 프레스의 주변에 배치되고 상기 공급부의 중간제품을 상기 프레스로 이송하거나 또는 전단의 프레스에서 가공된 중간제품을 후단의 프레스로 이송하는 암 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 프레스 가공 단계는, 상기 중간제품의 일 측에 하측으로 함몰된 타공예정부를 형성하는 제1가공 단계, 상기 타공예정부를 둘러싼 위치에 평판부를 형성하고, 상기 평판부를 제외한 나머지 부분을 절곡하여 하측으로 경사진 절곡경사부를 형성하는 제2가공 단계, 상기 타공예정부의 중심을 타공하여 타공부를 형성하고, 상기 평판부 상에 상기 타공예정부의 주위로 복수의 천공홀을 포함하는 천공부를 형성하는 제3가공 단계, 상기 타공부를 상기 타공예정부의 직경에 상응하도록 확장시키는 제4가공 단계 및 상기 중간제품의 각 부를 재차 가압하는 리스트라킹(Restriking)을 수행하는 제5가공 단계를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

또한 상기 공급 단계에서, 상기 중간제품의 상기 공급부로의 배치는 상기 중간제품을 흡착시키는 흡착핑거를 포함하는 이송유닛에 의해 수행될 수 있음을 특징으로 한다.

상기 단계 및 특징을 갖는 본 발명은 가공 대상인 중간제품의 이송을 암 유닛을 통해 수행함으로써 작업자의 개입을 필요로 하지 않고, 전 공정의 자동화를 도모할 수 있으며, 이에 따라 인건비를 절감할 수 있고, 나아가 생산 라인을 휴식 등의 이유로 멈추지 않고 지속적으로 가동할 수 있어서, 시트 스프링 브래킷의 제조성 및 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 각 단계를 블록화하여 도시한 도면.
도 2는 절단 단계에 관한 일 실시예.
도 3은 공급 단계에 관한 일 실시예.
도 4 내지 도 6은 프레스 가공 단계에 관한 일 실시예.
도 7은 본 발명의 추가 실시예.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 시트 스프링 브래킷 제조 방법(이하 본 방법(M))에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 방법(M)은 제조성 및 생산성이 향상된 시트 스프링 브래킷의 제조 방법에 관한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 절단 단계, 공급 단계 및 프레스(32) 가공 단계를 포함한다.

각 단계 별로, 절단 단계(S1)는 원재료(rp)를 소정의 형상 및 크기로 절단하는 단계로, 절단 단계(S1)에서는 절단장치(1)에 원재료(rp)를 투입하고, 투입된 원재료(rp)를 절단장치(1)가 가공에 용이하도록 소정의 형상 및 크기로 절단한다.(중간제품 생성)

다음으로, 공급 단계(S2)는 절단된 중간제품(mp)을 가공장치(2)의 공급부(31)에 배치하는 단계로, 공급 단계(S2)에서는 절단 단계(S1)에서 절단된 중간제품(mp)의 가공을 위해 가공장치(2)의 공급부(31)에 중간제품(mp)을 배치한다.

다음으로, 프레스(32) 가공 단계(S3)는 가공장치(2)가 공급부(31)에 배치된 중간제품(mp)을 가압하여 완제품(cp)으로 가공하는 단계로, 프레스(32) 가공 단계(S3)를 수행하는 가공장치(2)는 소정 간격으로 배치된 다수의 프레스(32) 및 프레스(32)의 주변에 배치되고 공급부(31)의 중간제품(mp)을 프레스(32)로 이송하거나 또는 전단의 프레스(32)에서 가공된 중간제품(mp)을 후단의 프레스(32)로 이송하는 암 유닛(33)(Arm Unit)을 포함한다.

이와 같은 본 방법(M)은 암 유닛(33)이 공급부(31)의 중간제품(mp)을 최전단의 프레스(32)로, 그리고 전단의 프레스(32)에 의해 가공된 중간제품(mp)을 후단의 프레스(32)로 이송함에 따라, 중간제품(mp)의 공급 및 이송이 암 유닛(33)에 의해 수행되어 인건비를 절감할 수 있고, 나아가 생산 라인을 휴식 등의 이유로 멈추지 않고 지속적으로 가동할 수 있어서, 시트 스프링 브래킷의 제조성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 방법(M)의 각 단계를 단계 별로 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 원재료(rp)의 절단을 수행하는 절단 단계(S1)는 절단장치(1)를 통해 수행된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 절단장치(1)는 원재료(rp)의 공급을 위해 원재료(rp)가 권취되는 공급롤러(참조부호 미병기)와 공급롤러를 통해 공급된 원재료(rp)를 절단하는 절단기를 포함한다.

상기에서, 절단기는 원재료(rp)가 이송되는 이송부와 원재료(rp)를 절단하는 커팅부로 구성될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 커팅부는 이송부의 상부에 배치되어 하강하면서 칼날의 형상에 따라 원재료(rp)를 절단하여 중간제품(mp)을 생성한다. 자명하게도 커팅부의 칼날은 중간제품(mp)의 형상에 상응하는 형태를 가지며, 중간제품(mp)의 형상은 완제품(cp)의 형상에 상응하는 형상을 갖기 때문에 특별히 어느 한 형태로 한정하지 않는다.

절단 단계(S2)에서 절단된 중간제품(mp)은 후술하는 이송유닛(2)에 의해 절단장치(1)의 공급부(31)로 공급된다.

절단된 중간제품(mp)을 가공장치(2)의 공급부(31)에 배치하는 공급 단계(S2)는 상기한 바와 같이 이송유닛(2)에 의해 수행된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 이송유닛(2)은 중간제품(mp)을 흡착시키는 흡착핑거(21)를 포함하는데, 이에 중간제품(mp)의 공급부(31)로의 배치는 흡착핑거(21)가 절단된 중간제품(mp)을 흡착한 상태로 절단장치(1) 측에서 공급부(31) 측으로 옮긴 다음 흡착의 해제를 통해 공급부(31)에 안착시키는 형태로 진행될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 흡착핑거(21)는 이송유닛(2)의 암(Arm)에 의해 움직이는 바(bar)와 이에 결합된 흡착구를 포함하여 구성될 수 있는데, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 중간제품(mp)의 흡착을 제공할 수 있는 구조면 족하다.

흡착핑거(21)의 흡착을 통해 중간제품(mp)을 공급부(31)에 이송한 이송유닛(2)은 다음 이송을 위해 다시 절단장치(1) 측으로 이동하며, 상기 과정이 반복된다.

프레스(32) 가공 단계(S3)에 관한 구체적인 일 실시예로, 프레스(32) 가공 단계(S3)는 타공예정부(100)를 형성하는 제1가공 단계, 절곡경사부(300)를 형성하는 제2가공 단계, 타공부(500) 및 천공부(600)를 형성하는 제3가공 단계, 타공부(500)를 확장시키는 제4가공 단계 및 리스트라이킹을 수행하는 제5가공 단계를 포함한다.

이러한 프레스(32) 가공 단계(S3)의 제1 내지 제5가공 단계는 도 4에 도시된 바와 같은 각각의 프레스(32)에서 수행되며, 이 과정에서 중간제품(mp)은 전단의 프레스(32)에서 프레스(32) 가공이 이루어진 후 후단의 프레스(32)로 암 유닛(33)에 의해 이송된다. 도 4에는 제2 내지 제5프레스(32B)(32C)(32D)(32E), 그리고 제2 내지 제6암 유닛(33B)(33C)(33D)(33E)(33F)의 구성이 예시적으로 도시되어 있다.

각 단계 별로, 제1가공 단계는 중간제품(mp)의 일 측에 하측으로 함몰된 타공예정부(100)를 형성하는 단계로, 타공예정부(100)가 형성된 중간제품(mp)은 도 5에서 가장 좌측에 도시되어 있다. 타공예정부(100)는 타공 전 두께를 감소시키고 이후 타공부(500)가 정확한 위치에 형성될 수 있도록 자리를 마련하는 작업의 결과물이다.

다음 단계로, 제2가공 단계는 타공예정부(100)를 둘러싼 위치에 평판부(200)를 형성하고, 평판부(200)를 제외한 나머지 부분을 절곡하여 하측으로 경사진 절곡경사부(300)를 형성하는 단계이다. 평판부(200)는 프레스(32)의 가압 시에 상대적으로 돌출되지 않은 부분(또는 함몰된 부분)에 의해 형성되며, 절곡경사부(300)는 하측으로 돌출된 부분에 의해 가압되면서 절곡된다. 여기에서, 하측으로의 돌출 여부는 프레스(32)의 상판(U32)과 중간제품(mp)의 상면과의 접촉면이 기준이 된다.(도 5 좌측에서 두 번째 중간제품(mp) 참조)

다음 단계로, 제3가공 단계는 타공예정부(100)의 중심을 타공하여 타공부(500)를 형성하고, 평판부(200) 상에 타공예정부(100)의 주위로 복수의 천공홀을 포함하는 천공부(600)를 형성하는 단계이다. 타공부(500)와 천공부(600)는 모두 상판(U32)에 형성된 하방 돌기와 하판(L32)에 형성된 홈에 의해 형성될 수 있다. 특히 하방돌기는 중간제품(mp)에 구멍을 형성해야 하기 때문에 하측 단부가 날카롭게 구성되는 것이 바람직하다.(도 5 좌측에서 3번째 중간제품(mp) 참조)

타공부(500)는 타공예정부(100)의 중심에 형성되는 것이 바람직하며, 이 후 제4가공 단계에서 확장될 수 있도록 타공예정부(100)의 직경보다 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다.

천공부(600)는 타공예정부(100)의 둘레를 따라 형성된 다수의 천공홀로 구성되며, 각각의 천공홀은 소정 간격을 가지나 그 간격이 모두 동일할 필요는 없고, 각 천공홀의 직경 역시 동일할 필요는 없다.

다음 단계로, 제4가공 단계는 타공부(500)를 타공예정부(100)의 직경에 상응하도록 확장시키는 단계로, 타공부(500)를 제외한 타공예정부(100)의 부분이 확장예정부(700)가 되고, 타공부(500)에 초기 관통되는 부분과 이 부분에서 상측으로 갈수록 직경이 점증되는 부분을 갖는 확장돌기에 의해 확장예정부(700)가 밀려나 타공부(500)가 확장되는 형태로 수행될 수 있다.(도 5 좌측에서 4번째 중간제품(mp) 참조)

다음 단계로, 제5가공 단계는 중간제품(mp)의 각 부를 재차 가압하는 리스트라킹(Restriking)을 수행하는 단계로, 리스트라이킹은 완제품(cp)의 각 부에 대한 재가공을 통해 강성을 강화하고 모양을 다잡는 작업이다. 이 과정에서 타공부(500)의 둘레에는 상측으로 갈수록 타공부(500)의 직경을 점증시키는 직경점증부(800)가 구비된다.(도 5 가장 우측 완제품(cp) 참조)

상기한 바와 같이, 프레스(32) 가공 단계(S3)는 제1 내지 제5가공 단계, 총 5 단계를 거쳐 진행되며, 프레스(32) 가공 단계(S3)를 마친 중간제품(mp)은 완제품(cp)으로 완성된다. 이는 하나의 실시예로 프레스(32) 가공 단계(S3)가 반드시 5 단계로 구성되어야 하는 것은 아니며, 추가적인 단계를 더 포함할 수도 있음은 자명한 사항이다.

또한 추가로, 중간제품(mp)에는 평판부(200)와 절곡경사부(300)의 경계에 구비된 한 쌍의 홈으로 이루어진 경계홈부(400)가 더 구비될 수 있다. 경계홈부(400)는 평판부(200)와 절곡경사부(300)의 경계 부위에서 강성을 향상시킨다.

상기 프레스(32) 가공 단계(S3)는 상기한 바와 같이 가공장치(3)에 의해 수행된다.

앞서 언급한 바와 같이, 가공장치(3)는 소정 간격으로 배치된 다수의 프레스(32) 및 프레스(32) 주변에 배치된 암 유닛(33)을 포함하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 프레스(32)는 다수 구비되며 각각의 프레스(32)는 소정 간격으로 배치된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 프레스(32)는 상판(U32)과 하판(L32)으로 구성되며, 상판(U32)과 하판(L32) 각각에는 완제품(cp) 성형을 위한 돌기부와 홈부가 형성되어 있다.

도 6에 도시된 바를 참고하여, 프레스(32)에 관한 일 실시예를 설명하면, 도 6에 도시된 프레스(32)는 제2프레스(32B)로, 상판(U32)에는 하측으로 돌출된 누름돌부(321)와 상측으로 함몰된 누름홈부(322)가 구비되고, 하판(L32)에는 상측으로 돌출된 대응돌부(323)가 구비된다. 누름돌부(321)와 대응돌부(323) 간의 접촉, 그리고 누름홈부(322)와 대응돌부(323) 간의 접촉 등에 의해 중간제품(mp)이 상하로 가압되고, 이에 평판부(200), 절곡경사부(300), 경계홈부(400) 등이 형성될 수 있다.

다른 제1프레스(참조부호 미병기), 그리고 제3 내지 제5프레스(32C~32E) 역시 이와 같이 상판(U32)과 하판(L32)에 형성된 돌기와 홈 구조가 중간제품(mp)을 상하로 가압하여 각 부를 형성하는 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 암 유닛(33)은 소정의 길이를 갖고 상, 하, 전, 후, 좌, 우로 이동하는 바디(331) 및 바디(331)의 단부에 구비된 흡착핑거(332)를 포함하여 구성될 수 있다. 이는 상기한 이송유닛(2)과 크게 다르지 않으므로, 상기 설명을 참고하는 것으로 한다.

특히 암 유닛(33)은 적정 강성을 구비하기 위해 금속, 그 중에서도 일반적으로 강철 재질로 구성되는데, 이에 따라 외부 충격에 의한 파손 또는 고장, 침습에 의한 부식 등의 문제에 노출될 수 있다.

이러한 바디(331)에 대한 보호수단으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 바디(331)가 외면에 구비되는 보호막(G)을 더 포함하되, 이 보호막(G)이 바디(331)의 외면에 접하는 침투층(G1), 침투층(G1)의 상부에 구비된 발열층(G2) 및 발열층(G2)의 상부에 구비된 보호층(G3)을 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

이러한 보호막(G)은 자체적으로 완충 및 방수 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 특히 발열층(G2)에 전기를 인가하면 약 300℃로 발열되어 침투층(G1)이 용융되면서 외면의 미세공이나 미세굴곡 등을 채운 후에 소결됨으로써, 향상된 결합력을 가질 뿐만 아니라 들뜸 현상까지 방지하고, 이를 통해 보다 견고한 보호 및 방수를 제공한다.(첨부된 도면에는 미세공 및 미세굴곡이 과장되게 도시되어 있음)

구체적인 실시예로, 침투층(G1)은 폴리에틸렌 100 중량부 대비, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 20 중량부 및 수소첨가 로젠이스테르 수지와 폴리브텐을 포함하는 점착제 50 중량부를 포함한다.

각 조성물 별로, 폴리에틸렌은 석유의 나프타로부터 분취되는 구성으로, 열가소성 수지로서 첨가되며, 방수성이 우수하다는 점과 약 130℃ 내외의 녹는점을 가진다는 점에서 채택되었다. 상기 침투층(G1)의 각 조성물은 이 폴리에틸렌 100 중량부를 기준으로 결정된다.

그리고 폴리비닐 아세테이트계 저수축제는 침투층(G1)의 소결 시에 과도하게 수축되어 들뜸이 발생하는 현상을 방지하기 위한 수축방지제로서 첨가된다. 이러한 폴리비닐 아세테이트계 저수축제는 20 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만인 경우 수축 방지 효과가 부족하고, 상기 범위를 초과하는 경우 소결이 잘되지 않는 문제가 있다.

그리고 점착제는 침투층(G1)에 점착성을 부여하여 미세공, 미세굴곡 등에의 결착력을 강화하기 위해 첨가되는데, 특히 수소첨가 로젠이스테르 수지(Hydrogenated ester of Resin)와 폴리브텐(Polybutene)을 포함한다. 수소첨가 로젠이스테르는 초기점착성을 부여하면서 소결 후의 내열성이 기여하고, 폴리브텐은 점착성질을 부여한다. 이러한 점착제는 50 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만인 경우 점착력이 저하되고, 상기 범위를 초과하는 경우 소결 후의 점착성이 급격하게 하락하는 문제가 있다.

상기 침투층(G1)은 폴리에틸렌이 용융될 수 있는 130℃ 이상의 온도 하에서 각 조성물들을 폴리에틸렌 용액에 투입하여 교반한 다음 소결하여 형성한다.

다음으로, 발열층(G2)은 이산화루테늄 100 중량부 대비, 은 200 중량부 및 이산화티타늄과 이규화몰리브덴을 포함하는 기능성 결착제 200 중량부를 포함한다. 이러한 발열층(G2)을 페이스트의 형태로 침투층(G1) 상부에 도포 시공되는 것을 특징으로 한다.

각 조성물 별로, 이산화루테늄은 백금족의 전이금속으로, 페이스트 형태의 발열층(G2)을 구성하기 위해 분말 형태로 구비된다. 이러한 이산화루테늄은 과도하게 사용되는 경우 발열온도가 너무 과하여 후술하는 보호층(G3)을 손상시킬 수 있기 때문에 발열층(G2) 전체 조성물 대비 20 중량%를 넘지 않는 것이 바람직하다. 상기 발열층(G2)의 각 조성물은 이 이산화루테늄 100 중량부를 기준으로 결정된다.

그리고 은(Ag)은 이산화루테늄과 마찬가지로 전이금속으로, 역시 페이스트 형태의 발열층(G2)을 구성하기 위해 분말 형태로 구비된다. 이러한 은은 200 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우 발열층(G2)이 전류 생성을 위한 충분히 낮은 저항값을 가지기 어려우며, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우 발열 온도가 과도해지는 문제가 있다.

그리고 기능성 결착제는 이산화루테늄 및 은의 결합을 위해 첨가되며, 부가적으로 구성 간의 분산을 용이하게 함과 더불어 발열 포화 시간 단축 및 발열 효과 지속을 제공한다. 기능성 결착제는 이산화티타늄과 이규화몰리브덴을 포함하는데, 이산화티타늄은 발열 효과 지속에 기여하고, 특히 이규화몰리브덴은 몰리브덴과 실리콘의 몰비가 1:2로 이루어진 화합물로서, 높은 융점을 가져 발열층(G2)의 발열 시에 발열층(G2)이 용융되는 것을 방지하고, 고온 하에서 실리카를 형성하여 발열 효과 지속은 물론 발열 포화시간을 상당히 단축시킨다. 이러한 기능성 결착제는 200 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우 효과 발현이 부족하고, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우 고온 발열 시의 전기 흐름이 불안정해지는 문제가 발생한다.

상기 발열층(G2)은 에틸렌글리콜(테르펜), 부틸칼비톨, 에틸셀로솔브, 에틸벤젠, 이소프로필벤젠, 메틸에틸케톤, 디옥산, 아세톤, 시클로헥사논, 3-메톡시부틸 아세테이트 등과 같은 유기용매에 상기 조성물들을 혼합한 후 혼련 과정을 거쳐 제조된다.

다음으로, 보호층(G3)은 부틸 합성고무 100 중량부 대비, 탄산칼슘과 벤토나이트를 포함하는 충진제 300 중량부, 나프텐 오일 100중량부 및 바륨알루미네이트와 지르코니아를 포함하는 내열제 50 중량부를 포함한다.

각 조성물 별로, 부틸 합성고무는 적정 내한성과 내열성을 갖고, 비교적 고탄성을 구비하며, 단열 효과가 우수하다는 점에서 채용되었다. 상기 보호층(G3)은 부틸 합성고무 100 중량부를 기준으로 결정된다.

그리고 충진제는 탄산칼슘과 벤토나이트를 포함하는데, 탄산칼슘은 방수성을 부가하기 위해 사용되며, 벤토나이트는 양이온 교환능이 상대적으로 우수하여 견고한 결합이 가능하고, 보호층(G3)에 크랙이 발생하는 경우, 흡습을 통해 팽창하면서 누수를 막는 효과를 갖는다. 특히 충진제는 모두 결합력이 우수한 조성물로 구성되어 보호층(G3)과 침투층(G1) 간의 융화가 훌륭하게 이루어질 수 있다. 이러한 충진제는 특별히 그 사용량이 한정되지는 않으나, 결합력 증대 및 경제성 측면에서 300 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

그리고 나프텐 오일은 가소제로서 첨가되며, 고온에서의 증발 손실이 적고, 내한성이 우수하며, 탄성유지 효과를 부가할 수 있다는 점에서 채용되었다. 이러한 나프텐 오일은 100 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우 유연성 및 시공성이 저하되고, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우 점도가 과도하게 저하되어 발열층(G2)의 동작 시에 흘러내림이 발생하고 또한 보호층(G3)의 울음 현상이 발생하게 된다.

그리고 내열제는 발열층(G2)의 발열에 보호층(G3)이 용융되지 않고 견딜 수 있도록 내열 특성을 부가하기 위해 첨가되며, 특히 보호층(G3)이 300℃ 이상의 고온에서도 견딜 수 있도록 한다. 상기 내열제는 바륨알루미네이트와 지르코니아를 포함하는데, 바룸알루미네이트는 지르코니아를 기타 조성물과 결합시키는 결합재로서 부가되고, 지르코니아는 녹는점이 약 2700℃로, 급격한 온도 변화에 대한 저항성이 우수하며, 최소 1000 ℃ 이상의 고온 하에서도 낮은 열전도도와 내열성 및 내화성을 통해 보호층(G3)이 견딜 수 있도록 하기 위해 부가된다. 특히 상기 내열제에 의하여 보호층(G3)은 복수의 내부 기공을 갖게 되고, 이러한 기공들은 열전도도를 낮추고 내열성을 부가하게 된다. 이러한 내열제는 50 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나 사용되는 경우 내열 특성이 오히려 저하되는 현상이 나타났다.

상기 보호층(G3)은 각 조성물을 분말형태로 구비하여 나프텐 오일에 혼화하는 방식으로 제조되며, 필요에 따라 소정의 기능성 첨가제를 더 포함할 수도 있다.

상기 보호막(G)의 시공에 관한 실시예로, 미세공과 미세굴곡을 형성한 시험용 블록에 침투층(G1)을 적층하고, 그 상부에 발열층(G2)을 도포한 후, 그 상부에 보호층(G3)을 적층한 다음, 발열층(G2)에 전기를 인가하여 보호막(G)을 형성하였다. 보호막(G)이 형성된 시험용 블록을 잘라 단면을 확대 관찰한 결과, 미세공과 미세굴곡 내에 침투층(G1)이 침투되어 경화된 것을 확인할 수 있었다. 또한 형성된 보호막(G)에 크로스-컷(cross-cut) 시험, 스크래칭 시험, 물 분사를 통한 내부 침습도 시험을 수행한 결과, 박리율은 0.5% 미만이었으며, 파손율은 3% 미만이었고, 내부 침습이 전혀 검출되지 않았다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

M: 본 방법(시트 스프링 제조 방법)
rp: 원재료 mp: 중간제품
cp: 완제품 100: 타공예정부
200: 평판부 300: 절곡경사부
400: 경계홈부 500: 타공부
600: 천공부 700: 확장예정부
800: 직경점증부
1: 절단장치
2: 이송유닛 21: 흡착핑거
3: 가공장치
31: 공급부 32: 프레스
33: 암 유닛 331: 바디
332: 흡착핑거

Claims (4)

1. 원재료를 소정의 형상 및 크기로 절단하여 중간제품을 생성하는 절단 단계;
   절단된 상기 중간제품을 가공장치의 공급부에 배치하는 공급 단계; 및
   상기 가공장치가 상기 중간제품을 가압하여 완제품으로 가공하는 프레스 가공 단계;
   를 포함하되,
   상기 가공장치는, 소정 간격으로 배치된 다수의 프레스 및, 상기 프레스의 주변에 배치되고 상기 공급부의 중간제품을 상기 프레스로 이송하거나 또는 전단의 프레스에서 가공된 중간제품을 후단의 프레스로 이송하는 암 유닛을 포함하고,
   상기 공급 단계에서, 상기 중간제품의 상기 공급부로의 배치는 상기 중간제품을 흡착시키는 흡착핑거를 포함하는 이송유닛에 의해 수행되고,
   
   상기 프레스 가공 단계는,
   상기 중간제품의 일 측에 하측으로 함몰된 타공예정부(100)를 형성하는 제1가공 단계,
   상기 타공예정부(100)를 둘러싼 위치에 평판부(200)를 형성하고, 상기 평판부(200)를 제외한 나머지 부분을 절곡하여 하측으로 경사진 절곡경사부(300)를 형성하는 제2가공 단계,
   상기 타공예정부(100)의 중심을 타공하여 상기 타공예정부(100)의 직경보다 작은 타공부(500)를 형성하고, 상기 평판부(200) 상에 상기 타공예정부(100)의 주위로 복수의 천공홀을 포함하는 천공부(600)를 형성하는 제3가공 단계,
   상기 타공부(500)를 상기 타공예정부(100)의 직경에 상응하도록 확장시키는 제4가공 단계 및
   상기 중간제품의 각 부를 재차 가압하는 리스트라이킹(Restriking)을 수행하는 제5가공 단계를 포함하고,
   
   상기 제4가공 단계에서, 상기 타공부(500)를 제외한 상기 타공예정부(100)의 부분이 확장예정부(700)가 되고,
   상기 제4가공 단계는, 상기 타공부(500)에 초기 관통되는 부분과 이 부분에서 상측으로 갈수록 직경이 점증되는 부분을 갖는 확장돌기에 의해 상기 확장예정부(700)가 밀려나 상기 타공부(500)가 확장되는 형태로 수행되고,
   상기 제5가공 단계에서는, 리스트라이킹의 수행 과정에서 상기 타공부(500)의 둘레에는 상측으로 갈수록 상기 타공부(500)의 직경을 점증시키는 직경점증부(800)가 구비되고,
   상기 중간제품(mp)에는 상기 평판부(200)와 상기 절곡경사부(300)의 경계에 구비된 한 쌍의 홈으로 이루어진 경계홈부(400)가 더 구비되고,
   상기 암 유닛은 소정의 길이를 갖고 상, 하, 전, 후, 좌, 우로 이동하는 바디 및 상기 바디의 단부에 구비된 흡착핑거를 포함하고,
   상기 바디는 외면에 구비되는 보호막을 포함하되, 상기 보호막은 상기 바디의 외면에 접하는 침투층, 상기 침투층의 상부에 구비된 발열층 및 상기 발열층의 상부에 구비된 보호층을 포함하고,
   상기 침투층은 폴리에틸렌 100 중량부 대비, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 20 중량부 및 수소첨가 로젠이스테르 수지와 폴리브텐을 포함하는 점착제 50 중량부를 포함하고,
   상기 발열층은 이산화루테늄 100 중량부 대비, 은 200 중량부 및 이산화티타늄과 이규화몰리브덴을 포함하는 기능성 결착제 200 중량부를 포함하고,
   상기 보호층은 부틸 합성고무 100 중량부 대비, 탄산칼슘과 벤토나이트를 포함하는 충진제 300 중량부, 나프텐 오일 100중량부 및 바륨알루미네이트와 지르코니아를 포함하는 내열제 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 스프링 브래킷 제조 방법.
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